第4章 表达式

第4章 表达式

C++ Primer 学习记录 

昨天写博客时用的是博客园自带的 MarkDown编辑器，一点儿都不好用，插入代码块和段落缩进很难搞，传统的 MarkDown语法说四个空格或者一个 Tab就可以缩进，结果博客园自带的编辑器里这样做居然不行。再搜了很多个 MarkDown编辑器后，决定还是使用小书匠，因为这个好像可以直接把文章发布到博客园上。这就很方便了。话不多说，进入正题。
1.运算符的三个关键点：优先级、结合律、求值顺序。
2.在重载运算符时，运算对象的类型和返回值的类型可以改变，但运算对象的个数、运算符的优先级和结合律都是无法改变的。
3.decltype作用于表达式时，当表达式的求值结果是左值时，得到的是引用类型；当求值结果是右值时，得到的是值类型。

	int a = 5;
	int *p = &a;
	decltype(*p) p1;  // p1是 int &
	decltype(&p) p2;  // p2是 int **

4.C++语言对于大多数的运算符并没有规定求值顺序，对于这些运算符，如果表达式指向并修改了同一个对象，将会引发错误并产生未定义的行为。

	int i = 0;
	cout << i << " " << ++i << endl;    // 未定义

编译器可能先求 ++i的值再求 i的值，也可能先求 i的值再求 i的值。此表达式的行为不可预知。有 4种运算符规定了它们的求值顺序，分别是 &&、||、条件(?:)和逗号(,)。
5.对于整数的除法和取余运算中，C11新标准中规定商一律向 0整除（即直接切除小数部分）。

	21 % -5;       /* 结果是 1 */       21 / -5;       /* 结果是 -4 */ 
	-21 % -5;      /* 结果是 -1 */    -21 / -5;       /* 结果是  4 */ 

6.对于二元运算符，算术>关系>逻辑>赋值。所以在条件语句中，赋值部分通常加上括号。
if ((i = get_value()) != 42)
7.对于递增/递减运算符，优先使用前置版本，因为后置版本需要在修改前将原始值存储下来，效率更低。
8.条件运算符的优先级非常低，在输出表达式中使用条件运算符时要在两端加上括号。

	cout << ((grade < 60) ? "fail" : "pass");    // 输出 pass或 fail
	cout << (grade < 60) ? "fail" : "pass";      // 输出 1或者 0后根据 cout的值输出 pass或 false

9.如果运算对象是带符号的且它的值为负，那么位运算符如何处理运算对象的“符号位”依赖于机器。而且，此时的左移操作可能会改变符号位的值，是一种未定义行为。因此建议仅将位运算符用于处理无符号类型。
10.位异或运算符(^)，两个运算对象相同，结果为 0，反之为 1。真值表如下

	0	1
0	0	1
1	1	0

11.sizeof，并不实际计算其运算对象的值。因此，在作用于解引用的指针时，即使该指针是一个未初始化的指针也不会有影响，它返回的是所值类型的空间大小。
　　对 char或者类型为 char的表达式执行 sizeof运算，结果得 1。
　　对引用类型执行 sizeof运算，得到被引用对象所占空间的大小。
　　对指针执行 sizeof运算，得到指针本身所占空间的大小。
　　对解引用指针执行 sizeof运算，得到指针所指的对象所占空间的大小，指针不需有效。
　　对数组执行 sizeof运算得到整个数组所占空间的大小，并不会将数组转换为指针。
　　对 string或 vector对象执行 sizeof运算，只返回该类型固定部分的大小，和里面存放了多少数据无关。
12.对无符号类型和带符号类型进行运算，其结果比较复杂，也依赖于具体机器，所以应该尽量避免无符号类型和带符号类型的运算！
13.类型转换

1. 隐式类型转换
   1. 类型提升 比如 bool、char、signed char、unsigned char、short和 unsigned short可能会被提升为 int或 unsigned int类型。
   2. 算术类型转换，将运算对象转换成最宽的类型。比如表达式中既有浮点型也有整型数据时，整数会转换成相应的浮点型。
   3. 数组转换成指针。大多数情况下，数组都能转换成指向首元素的指针。但是当数组作为 decltype的参数、取地址符(&)、sizeof和 typeid的运算对象时，数组并不会转换为指针。而在进行模板实参推断时，如果函数形参不是引用类型，则可以将数组或函数类型转换为普通的指针；相反则不可以。
   4. 指针的转换。
       1. 常量整数值 0或字面值 nullptr能转换成任意指针类型。
       2. 指向任意非常量的指针能转换成 void*。
       3. 指向任意对象的指针能转换成 const void*。
       4. 派生类指针或引用能转换成基类的指针或引用。
   5. 算术或指针类型向布尔类型的转换。
   6. 指向非常量的指针或引用转换成相应的常量类型的指针或引用。
   7. 类类型定义的转换。对于未使用 explicit修饰的构造函数或重载了类型转换运算符的类类型，编译器可以自动执行一次类类型的转换。
2. 显式类型转换
   1. static_cast。任何具有明确定义的类型转换，只要不包括底层 const，都可以使用 static_cast。当需要将较大的算术类型赋值给较小的算术类型时，static_cast非常有用，它可以关闭编译器给出的警告信息。另外还可以找回存在于 void*指针中的值。
      double d = 3.14;
int i = static_cast<int>(d);
void *p = &d;
double *pd = static_cast<double*>(p); // 将 void*转换回初始的指针类型
   2. const_cast。只能改变运算对象的底层 const，将常量对象转换成非常量对象。
   3. reinterpret_cast。对运算对象提供较低层次上的重新解释，使用起来非常危险，一般不建议使用。
   4. dynamic_cast。运行时类型识别，用于将基类指针或引用安全地转换为派生类的指针或引用。
      14.旧式的类型转换从表现形式上不如强制转换那么明显，一旦出现问题，追踪起来并不容易。所以新的 C++程序，推荐使用显式类型转换。